Pemanfaatan Gelombang Mikro dalam Pre-treatment Limbah Masker Menjadi Bioetanol dengan Katalis Enzim Trichoderma reesei

Zulfa Rachdianti, Fachri Azmi, Fajri Afriliono, Ricky Andi Permana, Irfan Purnawan

Abstract


Dampak limbah masker menyebabkan pencemaran lingkungan, merusak ekosistem, dan dapat meningkatkan resiko penyebaran COVID-19. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan serta menganalisa jumlah enzim selulase dan waktu hidrolisis optimum dalam mengkonversi selulosa pada limbah masker N95 yang sudah mengalami pretreatment menjadi glukosa serta suhu dan pH optimum dalam mengkonversi glukosa menjadi bioetanol. Metode penelitian ini terdiri dari pre-treatment dengan menggunakan gelombang mikro, hidrolisis enzimatik menggunakan enzim selulase dari Trichoderma reesei dengan variasi 1, 2, 3 hari hidrolisis pada suhu 50°C dan volume enzim 10, 20 dan 30 mL serta fermentasi dengan Saccharomyces cerevisiae dengan variasi pH 4 dan 5 dengan variasi suhu 30°C dan 35°C selama 72 jam waktu inkubasi. Hasil pengujian kadar glukosa tertinggi diperoleh pada volume enzim 30 mL dengan waktu hidrolisis 3 hari pada suhu 50°C dan kadar etanol pada suhu fermentasi 30°C dengan pH 4 dan 5 masing-masing 4.76% dan 3.57% serta pada suhu fermentasi 35°C dengan pH 4 dan 5 masing-masing 1.75% dan 0.71%. Sehingga dapat disimpulkan bahwa kemurnian etanol optimum diperoleh dari hidrolisis dengan jumlah enzim 30 mL selama 3 hari dengan suhu 50°C dan fermentasi pada pH 4 dan suhu 30°C selama 72 jam.

Full Text:

PDF

References


M. 2020. Cellulose Certification – Filtering Facepiece Respirators. Technical Bulletin. hlm. 1

Akhtar, N dkk. 2018. Saccharomyces cerevisiae bio-ethanol production, a sustainable energy alternative. Asian Journal of Microbiology, Biotechnology and Environmental Sciences. 20: 200-204

Akduman, C. 2019. Cellulose Acetate and Polyvinylidene Fluoride Nanofiber Mats for N95 Respirators. Journal of Industrial Textiles. Vol 50 (8): 1239-1261

Adela, B. N. & Loh S. 2015. Optimisation of fermentation conditions for bioethanol production from oil palm trunk sap by Saccharomyces cerevisiae. Malaysian Journal of Microbiology. 11: 163-169.

Bahri, Syamsul dkk, 2018. Pembuatan Bioetanol dari Kulit Pisang Kepok dengan Cara Fermentasi menggunakan Ragi Roti. Jurnal Teknologi Kimia Unimal 7 : 2. hlm 85-100

Bandi, Tirzah E. 2018. Uji Aktivitas Selulase Isolat Bakteri dari Sedimen Lamun Perairan Rendani Manokwari. VAGELKOP: Jurnal Biologi. 1: 16-21

Chahal, D. S. 1984. Solid-State Fermentation with Trichoderma reesei for Cellulase Production. Applied and Environmental Microbiology Journal. Vol. 49

Chesson, A. 1981. Effects of sodium hydroxide on cereal straws in relation to the enhanced degradation of structural polysaccharides by rumen microorganisms. J. Sci Food Agric. 32: 745-758

Cordova, M. R. dkk. 2021. Unprecedented Plastic-Made Personal Protective Equipment (PPE) Debris in River Outlets into Jakarta Bay during COVID-19 Pandemic. Chemosphere. 268: 129360

Fadare, O. O., & Okoffo, E. D. 2020. Covid-19 face masks: A potential source of microplastic fibers in the environment. Science of the Total Environment. 737: 140279.

Fan, dkk,. 2003. Convertion of Paper Sludge to Ethanol, II: Process Design and Economic Analysis. Bioprocess and Biosystems Engineering Journal. Vol. 26 (2):93-101

Hajar, S, dkk. 2017. Yeasts in sustainable bioethanol production : A review. Biochemistry and Biophysics Reports 10: 52–61

Hilakore, M. A, dkk. 2013. Peningkatan kadar protein putak melalui fermentasi oleh kapang Trichoderma ressei. Jurnal Veteriner. Vol. 14 (2): 250 – 254

Humas LIPI. 2020. “Penanganan Sampah/Limbah Medis Covid-19”. Webinar Hari Bumi. Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI). Jakarta

Ika. (2020). Limbah Medis Rumah Tangga Meningkat Selama Pandemi Covid-19. https://ugm.ac.id/id/berita/19462- limbah-medis-rumah-tangga-meningkatselama-pandemi-covid-19. Diakses pada 16 September 2021

Jain, S, dkk. 2020. Strategy for Repurposing of Disposed PPE Kits by Production of Biofuel: Pressing Priority Amidst COVID-19 Pandemic. Biofuels. hlm. 1-5

Ju, J. T. J., Boisvert, L. N., & Zuo, Y. Y. 2020. Face masks against COVID-19: Standards, efficacy, testing and decontamination methods. Advances in Colloid and Interface Science 292: 102435

Juang, P.S.C., & Tsai, P. et al. (2020). N95 respirator cleaning and reuse methods proposed by the inventor of the N95 mask material. The Journal of Emergency Medicine,58 (5): 817- 820

Lehninger, A.L. 1993. Principles of Biochemistry. New York: Work Publisher

Lin, Y.-H., Liu, C.-H., & Chiu, Y.-C. 2020. Google searches for the keywords of “wash hands” predict the speed of national spread of COVID-19 outbreak among 21 countries. Brain Behav Immun: 30-32

Kementerian Kesehatan Republik Indonesia. 2020. Pedoman Pengelolaan Limbah Masker di Masyarakat. Jakarta: Kementerian Kesehatan Republik Indonesia.

Kim, S., Dale, B,E (2004). Global Potential Bioethanol Production From Wasted Crops and Crop Residues. Elsevier: Biomass and Bioenergy. 26, 361 – 375.

Klemm D, Philipp B, Heinze T, Heinze U, dan Wagenknecht W. 1998 Comprehensive Cellulose Chemistry:Fundamentals and Analytical Methods. Vol. 1. Weiheim: Wiley-VCH Verlag GmBH

Masturi, dkk. 2020. Bioethanol Synthesis from Durian Seeds Using Saccharomyces cerevisiae in Aerobic Fermenter and Bioethanol Enrichment by Batch Vacuum Distillation. Jurnal Bahan Alam Terbuka. 9: 36-46

Meryandini, dkk. 2009. Isolasi Bakteri Selulolitik dan Karakterisasi Enzimnya, Makara Sains, Vol. 13, No. 1, hlm 33-38

Mosier, N., Wyman, C., Dale, B., Elander, R., Lee, Y.Y., Holtzapple, M., Ladisch,M. 2005. Features of promising technologies for pretreatment of lignocellulosic biomass. Bioresource Technology 96. hlm 673–686

Muljono, Judoamidjojo, Darwis, Aziz, A., dan Gumbira, E. 2002. Teknologi Fermentasi. Rajawali pers: Jakarta

Murray, R.K., Granner, D.K., Mayes, P.A., Rodwell, V.W. 2003. Harper’s Illustrated Biochemistry. Ed ke-26. San Fransisco: McGraw-Hill

Nabila, M. (2021). Virus Corona Bertahan 3 Hari, Ini Cara Aman Buang Masker Usai Dipakai. https://news.harianjogja.com/read/2021/ 02/19/500/1064134/virus-coronabertahan-3-hari-ini-cara-aman-buangmasker-usai-dipakai . Diakses pada 16 September 2021

Nelson, D.L dan Cox, M.M. 2005. Principles of Biochemistry. Ed ke-4. New York: Worth Publisher

Nishida, I. N., Redhana, I.W., dan Ristiati, N. P. 2007. Isolasi Enzim Lipase Termostabil Dari Bakteri Termofilik Isolat Air Panas Banyuwedang Kecamatan Gerogak, Buleleng Bali. Akta Kimindo, 2(2),109-112.

Nugrahini, P, dkk. Pengaruh Waktu dan Konsentrasi Enzim Selulase pada Proses Hidrolisis Tandan Kosong Kelapa Sawit menjadi Glukosa. Analit: Analytical and Environmental Chemistry. 1: 8-16

Oesterling, Janet. 2019. Cellulase Enzyme Preparation Produced by Trichoderma reesei. Novozymes North America, Inc., USA

Oura E. 1983. Reaction Product of Yeast Fermentation. H. Dellweg(ed). Biotechnology. New York : Academic Press. Volume III

Potthast, A., Rosenau, T., dan Kosma, P. 2006. Analysis of Oxidized Functionaties in Cellulose. Advanced Polymer Science. (205): 1 – 6

Prescott, S.C., Dunn. 1959. Industrial Microbiology. New York: MC Grow Hill Book Company

Rowe, R.C., Sheskey, P.J., dan Quinn, M.E. 2009, Handbook of Pharmaceutical Excipients. Edisi keenam. London: Pharmaceutical Press

Sampol, C. 2020. Surgical Masks, Respirators, Barrier Masks: Which Protect against Coronavirus? http://emag.medicalexpo.com/whichmasks-actually -protect-againstcoronavirus/. Diakses pada 4 September 2021

Skadrongautama, 2009. Bahan Bakar Nabati (Bioetanol). Yogyakarta: Khalifah Niaga Antabura.

Sriana, T. 2019. Purification Bioethanol using Azeotrop Distillation. Konversi, 8:1-3

Staniszewski, M, dkk. 2007. Ethanol Production from Whey in Bioreactor with Co-Immobilized Enzyme and Yeast Cells Followed by Pervaporative Recovery of Product-Kinetic Model Prediction. Journal of Food Engineering. 82: 618-625

Usman, B., Dwinanda, L., Huda, N., 2013. Modul Strategi Pemasaran Bioetanol dan Pemanfaatan Limbah Industri Bioetanol. Diklat Teknologi Bioetanol Bagi Guru SMK. Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Pusat Pengembangan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Bidang Mesin dan Teknik Industri/ TEDC Bandung

Vasić, K., Knez, Ž., & Leitgeb, M. 2021. Bioethanol Production by Enzymatic Hydrolysis from Different Lignocellulosic Sources. Molecules. 26(3): 753

Wahyuningtyas, P. dkk. 2013. Studi Pembuatan Enzim Selulase Dari Mikrofungi Trichoderma reesei Dengan Substrat Jerami Padi Sebagai Katalis Hidrolisis Enzimatik Pada Produksi Bioetanol. Jurnal Bioproses Komoditas Tropis, 1(1): 21–25

Wang, T., Lü Xin. 2021. Chapter 8 - Overcome saccharification barrier: Advances in hydrolysis technology. Woodhead Publishing Series in Energy. hlm 137-159

WHO. 5 Juni 2020. Anjuran mengenai penggunaan masker dalam konteks COVID-19, hlm. 3

Winarno, F.G. 1983. Enzim Pangan. Jakarta: Gramedia

Wu, Y. C. dkk. 2020. The outbreak of COVID- 19: An overview. Journal of the Chinese Medical Association. 83(3): 217–220.

Wypych, George. 2015. Handbook of UV Degradation and Stabilization (Second Edition). ChemTec Publishing. hlm. 37- 65

Yunus, N. R., & Rezki, A. 2020. Kebijakan Pemberlakuan Lock Down Sebagai Antisipasi Penyebaran Corona Virus Covid-19. SALAM: Jurnal Sosial Dan Budaya Syar-I. Vol. 7, No.3 Masks Actually


Refbacks

  • There are currently no refbacks.


==============================================================================================================

Prosiding SEMNASTEK Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Jakarta
Jl. Cempaka Putih Tengah 27
Jakarta Pusat 10510
T. 021.4256024, 4244016 / F. 021.4256023

ISSN : 2407 – 1846
e-ISSN : 2460 – 8416

==============================================================================================================

Powered by Puskom-UMJ